مقدمه ای بر گیاهشناسی

ریشه

به استثنای خزه گیان و چند گونه از نهانزادان آوندی که فاقد ریشه‌اند در بقیه گیاهان این اندام به شکلهای مختلف وجود دارد. در ریشه و ساقه نهاندانگان دولپه‌ای دو نوع ساختار ممکن است وجود داشته باشد. ساختار نخستین و ساختار پسین. ساختار نخستین ، ساختمانی است که در ابتدا در ریشه و ساقه وجود دارد و ساختار پسین ، ساختاری است که در نتیجه رشد قطری ساقه و یا ریشه در این اندامها بوجود می‌آید. در واقع در گیاهان چوبی (غیر علفی) در نتیجه رشد و نمو قطری ، بافتهای جدیدی ساخته و به بافتهای قبلی ضمیمه می‌شود. این بافتهای جدید در مجموع ساختار پسین نامیده می‌شود. رشد پسین ریشه مربوط به فعالیت دو لایه زاینده کامبیوم و فلوژن است.
 

نقش ریشه

نقش اصلی ریشه در زندگی گیاه ، جذب آب و نکهای کانی و نگاهداری گیاه در خاک است.
 

انواع ریشه

بر حسب منشا تشکیل ریشه دو نوع ریشه راست و افشان تشخیص داده می‌شود. اگر منشا ریشه ، ریشه‌چه گیاه نباشد، چنین ریشه‌ای را نابجا گویند. ساختار ریشه در ارتباط با نقش آن تغییر می‌کند و در نتیجه انواع ریشه ایجاد می‌شوند که عبارتند از: ریشه‌های ذخیره‌ای یا غده‌ای، ریشه‌های هوایی (مانند ریشه‌های نگاهدارنده ، ریشه‌های بالارونده یا چسبنده) ، ریشه‌های انگلی و ریشه‌های تنفسی.
 

آناتومی ریشه

ساختار بیرونی ریشه در پایین بخش تارهای کشنده به‌ ترتیب از بالا به پایین عبارتند از: منطقه نمو ، منطقه مریستمی و کلاهک . در دو‌لپه‌ایها ، بافتهای مختلف ریشه از تکثیر سه یاخته بنیادی تشکیل می‌شوند. در بازدانگان ، بافتها از تکثیر دو یاخته بنیادی و در تک‌لپه‌ایها از تکثیر پنج گروه یاخته بوجود می‌آیند.



 

ساقه

وظیفه ساقه

ساقه بخشی از محور اصلی گیاه است که نقشهای نگهداری ، هدایت ، تولید بافتهای جدید ، اندوختن مواد و فتوسنتز را به عهده دارد.
 

انواع ساقه

ساقه را از نظر محیط زندگی به سه گروه: ساقه‌های آبی ، ساقه‌های هوایی و ساقه‌های زیرزمینی تقسیم می‌کنند. ساقه‌های هوایی و زیرزمینی را به حسب طول عمر ، نوع گیاه و نحوه رشد به چهار گروه: ساقه‌های بازدانگان و دولپه‌ایهای چوبی ، ساقه‌های گیاهان دولپه‌ای علفی ، ساقه‌های گیاهان تک‌لپه‌ای و ساقه‌های تغییر شکل یافته تقسیم می‌کنند.
 

بخشهای مختلف ساقه

در روی ساقه بخشهایی دیده می‌شوند که عبارتند: جوانه انتهایی ، جوانه‌های جانبی مولد برگ و گل ، اثر برگ ، اثر دسته آوند ، گره ، میانگره و عدسک (در شاخه‌های مسن) . جوانه‌ها را بر حسب محل استقرار آنها بر روی ساقه به جوانه‌های انتهایی ، جانبی ، فرعی و نابجا تقسیم می‌کنند.
 

تغییر شکل ساقه

تغییر شکل ساقه اغلب با تغییر نقش آن همراه است. مهمترین ساقه‌های تغییر شکل یافته عبارتند از: ساقه‌های خزنده ، ساقه‌های زیرزمینی ، ساقه پیچنده ، ساقه‌های برگ نما ، ساقه‌های گوشتی و ساقه خارنما.
 

رشد ساقه

رشد ساقه به دو صورت طولی و قطری است. در قسمت انتهایی هر ساقه مریستم انتهایی قرار دارد که در اثر تقسیم و تمایز یاخته‌های آن سه نوع بافت مریستم نخستین به نامهای پروتودرم ، مریستم زمینه‌ای و پروکامبیوم بوجود می‌آیند. پروتودرم بشره را تولید می‌‌کند. بافتهای نخستین پوست مغز و گاهی اشعه مغزی از مریستم زمینه‌ای بوجود می‌آیند. پروکامبیوم از خارج آوندهای آبکش و از داخل آوندهای چوبی را ایجاد می‌کند.



 

برگ

بیشتر برگها دارای پهنک و دمبرگ هستند و در برخی نیام و گوشوارک نیز دیده می‌شود. نیام به بخش نسبتا پهن پایین دمبرگ گفته می‌شود که کم و بیش ساقه را دربرمی‌گیرد. گوشوارکها ضمایمی هستند که در محل اتصال دمبرگ به ساقه در بعضی گیاهان دیده می‌شوند. در ساختار پهنک سه بخش مشخص وجود دارند که عبارتند از: روپوست ، میانبرگ و دسته‌های آوندی . روپوست زبرین و زیرین پهنک را پوشانده است. این سلولها در بعضی نهانزادان آوندی مانند سرخسها دارای کلروپلاست‌ هستند و به خاطر زیستن در ناحیه مرطوب لایه کوتینی نازکی دارند.

سلولهای روپوست خاستگاه انواع کرکها هستند. میانبرگ به پارانشیمی که بین روپوست زیرین و زبرین وجود دارد گفته می‌شود. در میانبرگ اکثر برگها دو نوع پارانشیم نرده‌ای و اسفنجی وجود دارد. سلولهای میانبرگ اسفنجی بطور معمول کروی و سلولهای استوانه‌ای زیر اپیدرم و در زیر آن سلولهای اسفنجی قرار می‌گیرند. در تک‌لپه‌ایها میانبرگ معمولا اسفنجی است. دسته‌های آوندی رگبرگهای برگ را می‌سازند. هر دسته آوندی بوسیله غلاف آوندی احاطه می‌شوند. دمبرگ و نیام ساختاری مشابه پهنک برگ دارند.
 

گل

گل اندامی است که اعمال تولید مثلی گیاه در آن صورت می‌گیرد. هر گل از اندامهای پوششی و زایشی تشکیل شده است. کاسبرگها و گلبرگها اندامهای پوششی گل هستند که حفاظت همه بخشهای گل را بر عهده دارند. نافه و (مادگی و ساختمان آن|مادگی)) اندامهای زایشی گل‌اند. نافه گل مجموعه‌ای از پرچمهاست که هر یک از پرچمها از میله و بساک تشکیل می‌یابند.

دانه گرده در اثر تقسیم میوز بوجود می‌آید و دارای دو هسته روینده زاینده است. مادگی از سه بخش تخمدان ، خامه و کلاله تشکیل شده است گلها از نظر ساختار متنوع‌اند و به صورت کامل ، ناقص ، نر و نرماده دیده می‌شوند. طرز قرار گرفتن گلها را روی شاخه‌ها گل آذین می‌نامند تشکیل گل طی سه مرحله صورت می‌گیرد که یکی از علل تشکیل آن برداشته شدن عوامل خواب از روی مریستمهای خفته است.



 

میوه

ریشه

به استثنای خزه گیان و چند گونه از نهانزادان آوندی که فاقد ریشه‌اند در بقیه گیاهان این اندام به شکلهای مختلف وجود دارد. در ریشه و ساقه نهاندانگان دولپه‌ای دو نوع ساختار ممکن است وجود داشته باشد. ساختار نخستین و ساختار پسین. ساختار نخستین ، ساختمانی است که در ابتدا در ریشه و ساقه وجود دارد و ساختار پسین ، ساختاری است که در نتیجه رشد قطری ساقه و یا ریشه در این اندامها بوجود می‌آید. در واقع در گیاهان چوبی (غیر علفی) در نتیجه رشد و نمو قطری ، بافتهای جدیدی ساخته و به بافتهای قبلی ضمیمه می‌شود. این بافتهای جدید در مجموع ساختار پسین نامیده می‌شود. رشد پسین ریشه مربوط به فعالیت دو لایه زاینده کامبیوم و فلوژن است.
 

نقش ریشه

نقش اصلی ریشه در زندگی گیاه ، جذب آب و نکهای کانی و نگاهداری گیاه در خاک است.
 

انواع ریشه

بر حسب منشا تشکیل ریشه دو نوع ریشه راست و افشان تشخیص داده می‌شود. اگر منشا ریشه ، ریشه‌چه گیاه نباشد، چنین ریشه‌ای را نابجا گویند. ساختار ریشه در ارتباط با نقش آن تغییر می‌کند و در نتیجه انواع ریشه ایجاد می‌شوند که عبارتند از: ریشه‌های ذخیره‌ای یا غده‌ای، ریشه‌های هوایی (مانند ریشه‌های نگاهدارنده ، ریشه‌های بالارونده یا چسبنده) ، ریشه‌های انگلی و ریشه‌های تنفسی.
 

آناتومی ریشه

ساختار بیرونی ریشه در پایین بخش تارهای کشنده به‌ ترتیب از بالا به پایین عبارتند از: منطقه نمو ، منطقه مریستمی و کلاهک . در دو‌لپه‌ایها ، بافتهای مختلف ریشه از تکثیر سه یاخته بنیادی تشکیل می‌شوند. در بازدانگان ، بافتها از تکثیر دو یاخته بنیادی و در تک‌لپه‌ایها از تکثیر پنج گروه یاخته بوجود می‌آیند.



 

 

ساقه

وظیفه ساقه

ساقه بخشی از محور اصلی گیاه است که نقشهای نگهداری ، هدایت ، تولید بافتهای جدید ، اندوختن مواد و فتوسنتز را به عهده دارد.
 

انواع ساقه

ساقه را از نظر محیط زندگی به سه گروه: ساقه‌های آبی ، ساقه‌های هوایی و ساقه‌های زیرزمینی تقسیم می‌کنند. ساقه‌های هوایی و زیرزمینی را به حسب طول عمر ، نوع گیاه و نحوه رشد به چهار گروه: ساقه‌های بازدانگان و دولپه‌ایهای چوبی ، ساقه‌های گیاهان دولپه‌ای علفی ، ساقه‌های گیاهان تک‌لپه‌ای و ساقه‌های تغییر شکل یافته تقسیم می‌کنند.
 

بخشهای مختلف ساقه

در روی ساقه بخشهایی دیده می‌شوند که عبارتند: جوانه انتهایی ، جوانه‌های جانبی مولد برگ و گل ، اثر برگ ، اثر دسته آوند ، گره ، میانگره و عدسک (در شاخه‌های مسن) . جوانه‌ها را بر حسب محل استقرار آنها بر روی ساقه به جوانه‌های انتهایی ، جانبی ، فرعی و نابجا تقسیم می‌کنند.
 

تغییر شکل ساقه

تغییر شکل ساقه اغلب با تغییر نقش آن همراه است. مهمترین ساقه‌های تغییر شکل یافته عبارتند از: ساقه‌های خزنده ، ساقه‌های زیرزمینی ، ساقه پیچنده ، ساقه‌های برگ نما ، ساقه‌های گوشتی و ساقه خارنما.
 

رشد ساقه

رشد ساقه به دو صورت طولی و قطری است. در قسمت انتهایی هر ساقه مریستم انتهایی قرار دارد که در اثر تقسیم و تمایز یاخته‌های آن سه نوع بافت مریستم نخستین به نامهای پروتودرم ، مریستم زمینه‌ای و پروکامبیوم بوجود می‌آیند. پروتودرم بشره را تولید می‌‌کند. بافتهای نخستین پوست مغز و گاهی اشعه مغزی از مریستم زمینه‌ای بوجود می‌آیند. پروکامبیوم از خارج آوندهای آبکش و از داخل آوندهای چوبی را ایجاد می‌کند.



 

 

برگ

بیشتر برگها دارای پهنک و دمبرگ هستند و در برخی نیام و گوشوارک نیز دیده می‌شود. نیام به بخش نسبتا پهن پایین دمبرگ گفته می‌شود که کم و بیش ساقه را دربرمی‌گیرد. گوشوارکها ضمایمی هستند که در محل اتصال دمبرگ به ساقه در بعضی گیاهان دیده می‌شوند. در ساختار پهنک سه بخش مشخص وجود دارند که عبارتند از: روپوست ، میانبرگ و دسته‌های آوندی . روپوست زبرین و زیرین پهنک را پوشانده است. این سلولها در بعضی نهانزادان آوندی مانند سرخسها دارای کلروپلاست‌ هستند و به خاطر زیستن در ناحیه مرطوب لایه کوتینی نازکی دارند.

سلولهای روپوست خاستگاه انواع کرکها هستند. میانبرگ به پارانشیمی که بین روپوست زیرین و زبرین وجود دارد گفته می‌شود. در میانبرگ اکثر برگها دو نوع پارانشیم نرده‌ای و اسفنجی وجود دارد. سلولهای میانبرگ اسفنجی بطور معمول کروی و سلولهای استوانه‌ای زیر اپیدرم و در زیر آن سلولهای اسفنجی قرار می‌گیرند. در تک‌لپه‌ایها میانبرگ معمولا اسفنجی است. دسته‌های آوندی رگبرگهای برگ را می‌سازند. هر دسته آوندی بوسیله غلاف آوندی احاطه می‌شوند. دمبرگ و نیام ساختاری مشابه پهنک برگ دارند.
 

گل

گل اندامی است که اعمال تولید مثلی گیاه در آن صورت می‌گیرد. هر گل از اندامهای پوششی و زایشی تشکیل شده است. کاسبرگها و گلبرگها اندامهای پوششی گل هستند که حفاظت همه بخشهای گل را بر عهده دارند. نافه و (مادگی و ساختمان آن|مادگی)) اندامهای زایشی گل‌اند. نافه گل مجموعه‌ای از پرچمهاست که هر یک از پرچمها از میله و بساک تشکیل می‌یابند.

دانه گرده در اثر تقسیم میوز بوجود می‌آید و دارای دو هسته روینده زاینده است. مادگی از سه بخش تخمدان ، خامه و کلاله تشکیل شده است گلها از نظر ساختار متنوع‌اند و به صورت کامل ، ناقص ، نر و نرماده دیده می‌شوند. طرز قرار گرفتن گلها را روی شاخه‌ها گل آذین می‌نامند تشکیل گل طی سه مرحله صورت می‌گیرد که یکی از علل تشکیل آن برداشته شدن عوامل خواب از روی مریستمهای خفته است.



 

 

میوه

فرآیند تولید مثل گیاهان گلدار با ظهور گل آغاز می‌شود و با تشکیل دانه پایان می‌یابد.پس از لقاح تخمک به دانه و دیواره‌های تخمدان به صورت میوه تغییر شکل می‌دهند. تغییر شکل تخمدان به میوه ممکن است بدون عمل لقاح نیز صورت گیرد. تخمدان رشد یافته را میوه گویند. در بسیاری از میوه‌ها بخشهای دیگر گل همراه با تخمدان رشد می‌کنند. تشکیل میوه عموما پس از گرده افشانی و لقاح آغاز می‌شود. بافت دیواره تخمدان ضمن تحولاتی فرا بر میوه را بوجود می‌آورد. که از سه لایه درون‌بر ، میان‌بر و برون‌بر تشکیل شده است. میوه گیاهان اصولا دو نوع هستند. میوه‌های ساده که از رشد یک تخمدان حاصل می‌شود و میوه‌های مرکب از رشد چند تخمدان حاصل می‌شوند.
 

دانه

بعد از لقاح مضاعف تخمک به دانه تبدیل می‌شود. دانه رسیده از سه بخش تشکیل شده است.


 

• پوشش دانه: که از یک یا دو پوسته تخمک بوجود می‌آید.

• آندوسپرم: که ممکن است به مقدار زیاد یا کم وجود داشته باشد.

• جنین: که از رشد آن گیاه جوان بوجود می‌آید. دانه پس از تشکیل وارد زندگی می‌شود تا شرایط لازم برای رویش آن فراهم گردد.

 

فرآیند تولید مثل گیاهان گلدار با ظهور گل آغاز می‌شود و با تشکیل دانه پایان می‌یابد.پس از لقاح تخمک به دانه و دیواره‌های تخمدان به صورت میوه تغییر شکل می‌دهند. تغییر شکل تخمدان به میوه ممکن است بدون عمل لقاح نیز صورت گیرد. تخمدان رشد یافته را میوه گویند. در بسیاری از میوه‌ها بخشهای دیگر گل همراه با تخمدان رشد می‌کنند. تشکیل میوه عموما پس از گرده افشانی و لقاح آغاز می‌شود. بافت دیواره تخمدان ضمن تحولاتی فرا بر میوه را بوجود می‌آورد. که از سه لایه درون‌بر ، میان‌بر و برون‌بر تشکیل شده است. میوه گیاهان اصولا دو نوع هستند. میوه‌های ساده که از رشد یک تخمدان حاصل می‌شود و میوه‌های مرکب از رشد چند تخمدان حاصل می‌شوند.
 

دانه

بعد از لقاح مضاعف تخمک به دانه تبدیل می‌شود. دانه رسیده از سه بخش تشکیل شده است.


 

• پوشش دانه: که از یک یا دو پوسته تخمک بوجود می‌آید.

• آندوسپرم: که ممکن است به مقدار زیاد یا کم وجود داشته باشد.

• جنین: که از رشد آن گیاه جوان بوجود می‌آید. دانه پس از تشکیل وارد زندگی می‌شود تا شرایط لازم برای رویش آن فراهم گردد.

پیوندی عجیب در گیاهان :

از سالیان دور عمل دگرگشنی یا هیبریدیزاسیون به منظور انتقال ویژگی های مفید و کارآمد در میان گونه های یک جنس در میان پرورش دهندگان گلها و گیاهان و حتی حیوانات مطرح بوده و رواج داشته است.
اما آیا این پدیده بدون دخالت بشر و به صورت طبیعی نیز امکان پذیر است؟ در تحقیقات جدید گروهی از محققان دانشگاه های رایس و ایندیانا چگونگی و نحوه عمل بسیار موثر دگرگشنی خودبه خودی بر تنوع و گوناگونی در جهت تکامل و سازگاری مورد بررسی قرار گرفته است که به منزله ورود صفات عالی و سازگار از یک گونه به گونه های دیگر تلقی می شود. در حال حاضر تاثیر دگرگشنی در تکامل گونه ها در جهت سازگاری با محیط موضوع بحث محققان و دانشمندان قرار گرفته است. در حالی که نمونه های بسیاری از تلاقی ژنها و ورود ژنهای موثر در بروز صفات سازگار از یک گونه به مجموعه ژنهای گونه دیگر مورد بررسی قرار گرفته است ، اما تشخیص و مشاهده صفات وابسته به این ژنها بندرت امکان پذیر بوده است که در نتیجه محققان را با مشکل مواجه کرده است. محققان یک گونه گل آفتابگردان بومی نواحی شمالی ایالات متحده امریکا را که در نتیجه تلاقی با گونه ای از گل آفتابگردان بومی نواحی جنوبی به دست آمده بود، مورد بررسی قرار دادند.
این گیاه جدید با نام Helianthusannustexanus که یک گونه مقاوم دورگه به شمار می آید می تواند در بخش جنوبی امریکا شامل نواحی مرکزی و جنوبی ایالت تگزاس نیز با موفقیت به عمل آید، به گونه ای که با شرایط محیطی سازگار خواهد بود. پس از آن محققان فرآیند دگرگشنی یا هیبریدیزاسیون اولیه در این گیاه را از طریق تلاقی دو گونه اصلی در شرایط آزمایشگاهی مدل سازی کردند.
این گیاه دورگه که از تلاقی دو گیاه مادری به وجود آمده است ، نه تنها در برابر حشرات آفت گل آفتابگردان مقاوم خواهد بود، بلکه در مقایسه با گیاه غیرهیبرید (غیردگرگشنی) دانه های بیشتری تولید می کند. بررسی نتایج به دست آمده نشان می دهد که محققان برای نخستین بار به اطلاعات جدیدی درباره دگرگشنی طبیعی در موجودات زنده دست یافته اند. با ورود ژنهایی که در بروز صفات و ویژگی های سازگاری با محیط در گونه ها نقش بسزایی دارند، عامل ژنتیکی از یک گونه به گونه دیگر انتقال می یابد که در اصطلاح به آن تلاقی ژنها می گویند که این عامل می تواند به عنوان یک نیروی موثر و کارآمد در سازگاری با محیط زیست در گونه ها مطرح باشد. به این ترتیب ، نتایج به دست آمده ، دیدگاه جدیدی را درباره فرآیندهایی که از طریق آن جوامع و گونه های موجودات زنده می توانند خود را با محیط زندگی تطبیق دهند، پیش روی محققان قرار داده است.
نشریه «طبیعت شناس» چاپ امریکا که برای اولین بار در سال 1867 به چاپ رسیده است ، یکی از نشریات مشهور دنیاست که در آن مقالات جدیدی در زمینه تحقیقات بوم شناسی ، تکامل ، ویژگی های جوامع موجودات زنده و پدیده های جامع زیست شناسی به تفصیل مورد بررسی قرار می گیرد. اصول و روشهای تخصصی موجود، تئوری های جدید مطرح درباره چگونگی تلاقی و پیوند گونه ها را در شرایط آزمایشگاهی مورد بررسی قرار داده است که در نتیجه آگاهی انسان از تکامل زیستی و سایر اصول موثر در بروز این پدیده را به مراتب افزایش داده است. از جمله این که آنها دریافته اند در گونه ای از (Helianthus گیاه آفتابگردان) که در برخی نقاط به صورت خودرو می روید، به منظور مقاومت در برابر آفات و موجودات گیاهخواری که از گیاه تغذیه می کنند، تلاقی گونه ها به صورت طبیعی و خود به خودی صورت می گیرد تا با تداخل ژنهای موثر، مقاومت در برابر عوامل خارجی زیان آور را کاهش دهد که این مساله نمونه بارزی از وقوع تلاقی های ژنتیکی منجر به بروز صفات موثر است که تکامل خود به خودی موجودات زنده بر حسب شرایط محیطی را توجیه خواهد کرد.